JP2000303621A - Precast member and structural member using the same - Google Patents
Precast member and structural member using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 施工性を向上させてコストを低減することの
できるプレキャスト部材およびそれを用いた構造部材を
提供することを課題とする。
【解決手段】 構造物を構成する梁１を、複数のブロッ
ク状のプレキャスト部材２を連結して形成し、さらにこ
の梁１には緊張材５によりプレストレスを導入するよう
にした。そして、プレキャスト部材２は、例えばコンパ
クト強化複合材のような鋼繊維補強超高強度モルタル／
コンクリートで形成する構成とした。
(57) [Problem] To provide a precast member capable of improving workability and reducing cost, and a structural member using the same. SOLUTION: A beam 1 constituting a structure is formed by connecting a plurality of block-shaped precast members 2, and a prestress is introduced into the beam 1 by a tension member 5. The precast member 2 is made of a steel fiber reinforced ultra-high strength mortar such as a compact reinforced composite material.
It was made of concrete.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、土木・建
築構造物を構築するに際して用いて好適なプレキャスト
部材およびそれを用いた構造部材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a precast member suitable for, for example, construction of civil engineering and architectural structures, and a structural member using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知の通り、プレキャストコンクリート
造の部材を用いて各種土木・建築構造物を構築すること
が行われている。これにより、現場打ち構造に対して施
工性を向上することが可能となっており、また、このよ
うな部材は工場等で製作されるため、仕上品質を高める
ことが可能となっている。2. Description of the Related Art As is well known, various civil and architectural structures are constructed using precast concrete members. This makes it possible to improve the workability of the cast-in-place structure, and since such a member is manufactured in a factory or the like, it is possible to improve the finish quality.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプレキャストコンクリート造の部材は重量が重いた
め、例えば搬送、吊り上げ、位置決め、取付等の各作業
における施工性が悪く、また、それに伴って施工コスト
が上昇するという問題を伴っていた。本発明は、以上の
ような点を考慮してなされたもので、施工性を向上させ
てコストを低減することのできるプレキャスト部材およ
びそれを用いた構造部材を提供することを課題とする。However, since such precast concrete members are heavy in weight, they are poor in workability in operations such as transport, lifting, positioning, and mounting, and the construction cost is accordingly high. Had the problem of rising. The present invention has been made in consideration of the above points, and has as its object to provide a precast member capable of improving workability and reducing cost, and a structural member using the same.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
土木・建築構造物を構成するプレキャスト部材であっ
て、該プレキャスト部材が、ブロック状で、かつ補強繊
維と線状の補強材料とを含む繊維補強硬化材料で形成さ
れていることを特徴としている。The invention according to claim 1 is
A precast member constituting a civil engineering / building structure, characterized in that the precast member is formed of a fiber-reinforced and hardened material including a block-shaped reinforcing fiber and a linear reinforcing material.
【０００５】このようなプレキャスト部材は、単位重量
あたりの靭性が高い繊維補強硬化材料によって形成され
ているために、軽量なものとなる。なお、繊維補強硬化
材料としては、例えばコンパクト強化複合材のような鋼
繊維補強超高強度モルタル／コンクリート等が好適であ
る。[0005] Since such a precast member is formed of a fiber-reinforced and hardened material having high toughness per unit weight, it is light in weight. As the fiber reinforced hardened material, for example, steel fiber reinforced ultra-high strength mortar / concrete such as a compact reinforced composite material is suitable.
【０００６】請求項２に係る発明は、土木・建築構造物
を構成する梁等の構造部材が、複数のプレキャスト部材
から構成され、前記各プレキャスト部材が、補強繊維と
線状の補強材料とを含む繊維補強硬化材料で形成され、
さらに、前記構造部材には、プレストレスを導入するた
めの緊張材と、該緊張材を定着させる定着材とが備えら
れていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, a structural member such as a beam constituting a civil engineering / building structure is composed of a plurality of precast members, and each of the precast members includes reinforcing fibers and a linear reinforcing material. Formed of fiber reinforced hardened material including
Further, the structural member is provided with a tension member for introducing a prestress and a fixing material for fixing the tension member.
【０００７】梁等の構造部材を繊維補強硬化材料で形成
されたプレキャスト部材で構成することにより、構造部
材は、高強度、高靭性を有したものとなる。さらに、こ
のような構造部材にプレストレスを導入することによ
り、長いスパンの梁等を構成することが可能となる。[0007] By forming a structural member such as a beam with a precast member formed of a fiber-reinforced and hardened material, the structural member has high strength and high toughness. Further, by introducing prestress into such a structural member, it is possible to form a beam having a long span or the like.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプレキャスト
部材およびそれを用いた構造部材の第一および第二の実
施の形態について、図１および図２を参照して説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First and second embodiments of a precast member and a structural member using the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【０００９】［第一の実施の形態］図１に示すように、
構造物を構成する梁（構造部材）１は、複数のプレキャ
スト部材２が連結されることにより形成されている。[First Embodiment] As shown in FIG.
A beam (structural member) 1 constituting a structure is formed by connecting a plurality of precast members 2.
【００１０】各プレキャスト部材２は、ブロック状であ
り、他のプレキャスト部材２との接合面には係合凸部３
あるいは凹部４が形成されて、これらを嵌合させること
により、互いに隣接するプレキャスト部材２，２どうし
の連結が高められるようになっている。Each of the precast members 2 has a block shape, and an engagement projection 3 is formed on a joint surface with another precast member 2.
Alternatively, a concave portion 4 is formed, and by fitting these, the connection between the adjacent precast members 2, 2 is enhanced.
【００１１】各プレキャスト部材２は、例えば繊維補強
モルタル／コンクリート等の繊維補強硬化材料で形成さ
れている。このような繊維補強硬化材料としては、特
に、特公平８−３２５８３号公報に開示されたコンパク
ト強化複合材のような鋼繊維補強超高強度モルタル／コ
ンクリートを用いるのが好ましい。前記公報に開示され
ているコンパクト強化複合材（「ＣＲＣ」とも称されて
いる）は、非常に高い内部一体性を維持したまま、非常
に高い強度および剛性を併せ持ったもので、補強用物体
で強化されたベースマトリックスを含むマトリックス
に、補強材が埋め込まれた構成のものである。ここで、
補強物体としては、例えばガラス繊維、ポリプロピレン
繊維、炭素繊維、酸化アルミニウム繊維、窒化ケイ素繊
維及び炭化ケイ素繊維を含めたセラミック繊維、鋼繊維
等からなる繊維状のものが用いられる。また、ベースマ
トリックスとしては、例えば、ポルトランドセメントま
たは耐火セメントに基づくセメントペースト、モルタル
またはコンクリート等が用いられる。さらに、補強材と
しては、異形棒やプレストレスワイヤ及びケーブル等を
含むコンクリート補強用の鋼補強材や、繊維−ポリマー
複合補強材等が用いられる。Each precast member 2 is formed of a fiber-reinforced hardening material such as fiber-reinforced mortar / concrete. As such a fiber reinforced hardened material, it is particularly preferable to use a steel fiber reinforced ultra-high strength mortar / concrete such as a compact reinforced composite material disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-32583. The compact reinforced composite material (also referred to as "CRC") disclosed in the above publication has extremely high strength and rigidity while maintaining very high internal integrity, and is used as a reinforcing object. This is a configuration in which a reinforcing material is embedded in a matrix including a reinforced base matrix. here,
As the reinforcing object, for example, a fibrous material made of glass fibers, polypropylene fibers, carbon fibers, aluminum oxide fibers, ceramic fibers including silicon nitride fibers and silicon carbide fibers, steel fibers, and the like is used. As the base matrix, for example, cement paste, mortar, concrete, or the like based on Portland cement or refractory cement is used. Further, as a reinforcing material, a steel reinforcing material for reinforcing concrete including deformed rods, prestressed wires, cables, and the like, a fiber-polymer composite reinforcing material, and the like are used.
【００１２】以下に、繊維補強硬化材料の、より具体的
な一例を示す。結合材としては、セメント、マイクロシ
リカ、およびナフタレン系の高性能減水剤（粉体）をプ
レミックスしたものである。細骨材には、石英質であ
り、粒径の異なる３種類の細骨材を所定の割合で混合し
て使用する。粒径は、例えば０〜０．２５ｍｍ、０．２
５〜１ｍｍ、１〜４ｍｍである。また、補強材としては
鋼繊維を用いる。例えば直径０．４ｍｍ程度で、長さが
１２ｍｍ（アスペクト比４０）のストレート形状のスチ
ールファイバー等が用いられ、その混入率は例えば３〜
９％程度である。Hereinafter, more specific examples of the fiber-reinforced and cured material will be described. The binder is a premix of cement, microsilica, and a naphthalene-based high-performance water reducing agent (powder). As the fine aggregate, three kinds of fine aggregates which are quartz and have different particle diameters are mixed and used at a predetermined ratio. The particle size is, for example, 0 to 0.25 mm, 0.2
5-1 mm, 1-4 mm. In addition, a steel fiber is used as a reinforcing material. For example, a straight steel fiber or the like having a diameter of about 0.4 mm and a length of 12 mm (aspect ratio 40) is used.
It is about 9%.
【００１３】上記材料の配合を、例えば水結合材比：
０．１６、砂結合材比：１．２９、単位水量：１５０ｋ
ｇ／ｍ3、結合材：９５７ｋｇ／ｍ3、細骨材：１１８６
ｋｇ／ｍ3、鋼繊維混入率：４７７ｋｇ／ｍ3（６ｖｏｌ
％）とした場合、スランプ：１３．７ｃｍ、温度：２
５．０℃で、材齢２８日（７日）では、圧縮強度：１２
９（１００）Ｎ／ｍｍ2、単位容積質量：２．７５
（２．７５）ｔ／ｍ3、ヤング係数：４９．１ｋＮ／ｍ
ｍ2、曲げ強度：２０．９Ｎ／ｍｍ2、換算曲げ強度：１
４．０Ｎ／ｍｍ2、となる。[0013] The blending of the above-mentioned materials is carried out by, for example, the water binder ratio:
0.16, sand binder ratio: 1.29, unit water volume: 150k
g / m 3 , binder: 957 kg / m 3 , fine aggregate: 1186
kg / m 3 , steel fiber mixing ratio: 477 kg / m 3 (6 vol.
%), Slump: 13.7 cm, temperature: 2
At a temperature of 5.0 ° C. and a material age of 28 days (7 days), the compressive strength: 12
9 (100) N / mm 2 , unit volume mass: 2.75
(2.75) t / m 3 , Young's modulus: 49.1 kN / m
m 2 , bending strength: 20.9 N / mm 2 , converted bending strength: 1
4.0 N / mm 2 .
【００１４】もちろん、上記コンパクト強化複合材の配
合比や、用いる繊維の種類、骨材の大きさと種類を変更
（アレンジ）したものを採用することも可能であるし、
上記コンパクト強化複合材以外の、他の繊維補強モルタ
ル／コンクリート等や高強度コンクリート等の材料を用
いることも可能である。Of course, it is also possible to adopt a composition in which the compounding ratio of the compact reinforced composite material, the type of fiber used, and the size and type of aggregate are changed (arranged).
It is also possible to use other materials such as fiber-reinforced mortar / concrete and high-strength concrete other than the compact reinforced composite material.
【００１５】さらに、上記複数のプレキャスト部材２か
ら構成される梁１には、プレストレスを導入するための
緊張材５が挿通されており、所定のプレストレスが導入
された状態で、その両端部が図示しない定着材（図示な
し）によって定着されている。緊張材５としては、鋼撚
り線、鋼棒の他、アンボンド鋼材等、種々のものを適宜
用いることが可能である。また、定着材（図示なし）に
ついては、その形状や形式、材質等を問うものではな
い。Further, a tension member 5 for introducing a prestress is inserted through the beam 1 composed of the plurality of precast members 2 and both ends of the beam 1 are introduced in a state where a predetermined prestress is introduced. Are fixed by a fixing material (not shown) not shown. As the tension member 5, various materials such as a steel stranded wire, a steel rod, and an unbonded steel material can be appropriately used. The shape, type, material, etc. of the fixing material (not shown) do not matter.
【００１６】上述したように、プレキャスト部材２で
は、例えばコンパクト強化複合材のような鋼繊維補強超
高強度モルタル／コンクリート等の繊維補強硬化材料で
形成されているため、従来のプレキャストコンクリート
造の部材に比較して、同等の強度の場合、より軽量なも
のとなる。したがって、施工時におけるプレキャスト部
材２の搬送、吊り上げ、位置決め、取付等の施工性が大
幅に高められる。その結果、施工コストを低減すること
が可能となる。As described above, the precast member 2 is made of a fiber-reinforced hardened material such as a steel fiber-reinforced ultra-high strength mortar / concrete such as a compact reinforced composite material. In the case of the same strength, a lighter one is obtained. Therefore, the workability of transporting, lifting, positioning, mounting, and the like of the precast member 2 during construction is greatly improved. As a result, the construction cost can be reduced.
【００１７】また、このようなプレキャスト部材２から
構成される梁１には、緊張材５と定着材（図示なし）と
によってプレストレスが導入されるようになっており、
したがって、このような梁１はロングスパンのものであ
っても十分な強度を有したものとなる。加えて、各プレ
キャスト部材２は、高強度と高靭性を有しているため、
その結果、梁１自体が耐力と耐久性とに優れたものとな
る。A prestress is introduced into the beam 1 composed of such a precast member 2 by a tension member 5 and a fixing member (not shown).
Therefore, such a beam 1 has a sufficient strength even if it has a long span. In addition, since each precast member 2 has high strength and high toughness,
As a result, the beam 1 itself has excellent proof stress and durability.
【００１８】［第二の実施の形態］図２に示すように、
梁（構造部材）１１は、所定間隔を隔てて互いに平行に
配置された二本のプレキャスト部材１２によって構成さ
れている。[Second Embodiment] As shown in FIG.
The beam (structural member) 11 is composed of two precast members 12 arranged parallel to each other at a predetermined interval.
【００１９】各プレキャスト部材１２は、前記第一の実
施の形態におけるプレキャスト部材２（図１参照）と同
様、例えばコンパクト強化複合材のような鋼繊維補強超
高強度モルタル／コンクリート等の繊維補強硬化材料で
形成されている。As in the case of the precast member 2 (see FIG. 1) in the first embodiment, each precast member 12 is made of fiber-reinforced hardening such as steel fiber-reinforced ultra-high strength mortar / concrete such as a compact reinforced composite material. Made of material.
【００２０】これら二本のプレキャスト部材１２は、側
面視Ｕ字状のブラケット１３を介して一体化されてい
る。ブラケット１３は、プレキャスト部材１２の長さ方
向に沿って所定間隔毎に複数配置されており、そのそれ
ぞれは、プレキャスト部材１２に一部が埋め込まれる等
して一体に固定されている。The two precast members 12 are integrated via a U-shaped bracket 13 in a side view. A plurality of brackets 13 are arranged at predetermined intervals along the length direction of the precast member 12, and each of them is integrally fixed by partially embedding the precast member 12 or the like.
【００２１】これらブラケット１３には、梁１１の長さ
方向に延在する複数本の緊張材１４が、各ブラケット１
３の中央部に設けられた支持部１３ａに当接あるいは挿
通されて、所定の緊張力が付与された状態で、両端部が
図示しない定着具によって定着されている。ここで、前
記複数のブラケット１３の支持部１３ａは、梁１１の中
央部に位置するものが梁１１の下面から最も離間し、梁
１１の端部に向けて梁１１の下面に漸次接近するよう配
置されている。Each of the brackets 13 is provided with a plurality of tendons 14 extending in the length direction of the beam 11.
Both ends are fixed by a fixing tool (not shown) in a state in which a predetermined tension is applied by being brought into contact with or inserted into a support portion 13a provided at a central portion of No. 3. Here, the support portions 13a of the plurality of brackets 13 are such that the support portion 13a located at the center of the beam 11 is furthest away from the lower surface of the beam 11 and gradually approaches the lower surface of the beam 11 toward the end of the beam 11. Are located.
【００２２】上記緊張材１４の緊張力はブラケット１３
を介して梁１１に作用し、梁１１にプレストレスが導入
されるようになっている。The tension of the tension member 14 is adjusted by the bracket 13.
, And acts on the beam 11 to introduce prestress into the beam 11.
【００２３】このようなプレキャスト部材１２およびそ
れを用いて構成された梁１１においても、上記第一の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。The same effect as that of the first embodiment can be obtained in the precast member 12 and the beam 11 formed by using the same.
【００２４】なお、上記第一および第二の実施の形態に
おいて、プレストレスを導入する形態として、第一の実
施の形態では緊張材５を梁１に内蔵させ、第二の実施の
形態では緊張材１４を梁１１の外部に配置する構成とし
たが、これら緊張材５，１４の本数、配置、端部の定着
構造等については、上記以外のいかなるものを用いても
よい。さらに、プレストレスを導入する必要がなけれ
ば、緊張材５，１４等を省略した構成とすることも可能
である。In the first and second embodiments, as a form for introducing the prestress, the tension member 5 is incorporated in the beam 1 in the first embodiment, and the tension member in the second embodiment. Although the member 14 is arranged outside the beam 11, any number other than those described above may be used for the number, arrangement, fixing structure of the ends, and the like of the tension members 5, 14. Further, if it is not necessary to introduce prestress, it is possible to adopt a configuration in which the tension members 5, 14 and the like are omitted.
【００２５】さらに、梁１，１１を構成するプレキャス
ト部材２，１２の数についても、上記以外のいかなる構
成としても良い。また、プレキャスト部材２，１２の形
状についても何ら限定する意図はなく、例えば、連結強
度や作業性を高めるために、端部に種々の工夫を凝らす
ことも可能である。Further, the number of the precast members 2 and 12 constituting the beams 1 and 11 may be any configuration other than the above. Further, there is no intention to limit the shape of the precast members 2 and 12 at all. For example, in order to increase the connection strength and the workability, it is possible to make various efforts at the end.
【００２６】なお、上記各実施の形態において、梁１，
１１のたわみの調整は、梁成および緊張材５，１４のラ
イズにより自由に調整することが可能であるのは言うま
でもない。In each of the above embodiments, the beam 1,
It is needless to say that the adjustment of the flexure 11 can be freely adjusted by the beam formation and the rise of the tension members 5, 14.
【００２７】また、プレキャスト部材２，１２で梁１，
１１を構成する場合を例に挙げたが、梁等の構造部材に
限るものではなく、梁１，１１に限らず、例えば床等、
構造物を構成する構造部材であればいかなるものであっ
ても良い。また、例えば、トンネルを構成するセグメン
ト等としても用いることが可能である。The precast members 2 and 12 are used for beams 1 and 2.
Although the case where 11 is configured has been described as an example, the present invention is not limited to structural members such as beams, and is not limited to beams 1 and 11.
Any member may be used as long as it is a structural member constituting the structure. Further, for example, it can be used as a segment or the like constituting a tunnel.
【００２８】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。Other than this, any configuration may be adopted as long as it does not deviate from the gist of the present invention, and it is needless to say that the above-described configurations may be appropriately selectively combined. No.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るプ
レキャスト部材によれば、単位重量あたりの靭性が高
い、例えばコンパクト強化複合材のような鋼繊維補強超
高強度モルタル／コンクリート等の繊維補強硬化材料に
よって形成されているので、プレキャスト部材が、軽量
で、しかも耐力と耐久性に優れたものとなる。したがっ
て、施工時におけるプレキャスト部材の搬送、吊り上
げ、位置決め、取付等の施工性が大幅に高められ、その
結果、施工コストを低減することが可能となる。As described above, according to the precast member according to the first aspect, fibers such as steel fiber reinforced ultra-high strength mortar / concrete such as a compact reinforced composite material having high toughness per unit weight are provided. Since the precast member is formed of the reinforced hardened material, the precast member is lightweight and has excellent proof stress and durability. Therefore, the workability of transporting, lifting, positioning, mounting, and the like of the precast member at the time of construction is greatly improved, and as a result, the construction cost can be reduced.
【００３０】請求項２に係る構造部材によれば、梁等の
構造部材を繊維補強硬化材料で形成されたプレキャスト
部材で構成することにより、構造部材が、高強度・高靭
性を有したものとなる。さらに、このような構造部材に
プレストレスを導入することにより、長いスパンの梁等
においても、耐力と耐久性とに優れ、しかも、通常のプ
レキャストコンクリート等に比較して軽量なものとする
ことが可能となる。According to the structural member of the second aspect, the structural member such as a beam is constituted by a precast member formed of a fiber-reinforced and hardened material, so that the structural member has high strength and high toughness. Become. Furthermore, by introducing prestress into such a structural member, it is possible to improve the strength and durability of long span beams and the like, and to reduce the weight compared to ordinary precast concrete. It becomes possible.
【図１】 本発明に係るプレキャスト部材およびそれを
用いた構造部材の第一の実施の形態を示す立面図であ
る。FIG. 1 is an elevation view showing a first embodiment of a precast member and a structural member using the same according to the present invention.
【図２】 本発明に係るプレキャスト部材およびそれを
用いた構造部材の第二の実施の形態を示す立面図および
平面図である。FIG. 2 is an elevation view and a plan view showing a second embodiment of a precast member and a structural member using the same according to the present invention.
１，１１ 梁（構造部材） ２，１２ プレキャスト部材 ５，１４ 緊張材 1,11 beams (structural members) 2,12 precast members 5,14 tension members
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩屋 俊幸 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2E163 FA12 FD02 FD12 FD14 FD21 FD23 FD25 FD39 FD41 FD50 FE02 FE03 FF12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Shioya 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation F-term (reference) 2E163 FA12 FD02 FD12 FD14 FD21 FD23 FD25 FD39 FD41 FD50 FE02 FE03 FF12
Claims (2)
ト部材であって、該プレキャスト部材が、ブロック状
で、かつ補強繊維と線状の補強材料とを含む繊維補強硬
化材料で形成されていることを特徴とするプレキャスト
部材。1. A precast member constituting a civil engineering / building structure, wherein the precast member is formed of a fiber reinforced hardened material having a block shape and including a reinforcing fiber and a linear reinforcing material. A precast member characterized by the above.
部材が、複数のプレキャスト部材から構成され、前記各
プレキャスト部材が、補強繊維と線状の補強材料とを含
む繊維補強硬化材料で形成され、さらに、前記構造部材
には、プレストレスを導入するための緊張材と、該緊張
材を定着させる定着材とが備えられていることを特徴と
する構造部材。2. A structural member such as a beam constituting a civil engineering / building structure is composed of a plurality of precast members, and each of the precast members is a fiber reinforced hardened material containing a reinforcing fiber and a linear reinforcing material. The structural member is formed, further comprising a tension member for introducing a prestress and a fixing material for fixing the tension member.
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| JP11114236A JP2000303621A (en) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Precast member and structural member using the same |
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| JP (1) | JP2000303621A (en) |
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